5.8. Удаление продуктов горения

Агрегаты, в которых сжигается газовое топливо, нормально работают только при непрерывном удалении продуктов горения — дымовых отходящих газов. Часть теплоты уносится с продуктами горения в атмосферу (потери теплоты с уходящими газами). Температура уходящих газов за агрегатом зависит от степени использования теплоты в агрегате, наличия устройств, утилизирующих теплоту, герметичности обмуровки агрегата и других причин.

Как известно, газы при нагревании расширяются и их плотность становится меньше плотности наружного воздуха. Следовательно, масса уходящих газов в дымовой трубе всегда меньше, чем такого же столба холодного воздуха, что и обусловливает действие естественной тяги. Сила тяги увеличивается с высотой дымовой трубы и температурой уходящих газов. Она расходуется на преодоление сопротивлений на пути воздуха и уходящих газов при их движении от входа в топку до выхода в дымовую трубу. Такими сопротивлениями являются сама топка, дымоходы, боров, шиберы и т. д. Наибольшее разрежение создается в основании дымовой трубы, наименьшее — в топке.

Слабое разрежение в топке может служить причиной неполного сгорания газа из-за недостатка вторичного воздуха при использовании горелок диффузионных или с частичной инжекцией воздуха. Излишнее разрежение также не нужно, так как способствует большим присосам воздуха в топку и дымоходы. В результате горение идет с большим - избытком воздуха, потеря теплоты с уходящими газами увеличивается, а температура в топке понижается. Кроме того, повышенное разрежение в топке снижает устойчивость факела по отношению к отрыву.

На степень разрежения оказывают влияние атмосферное давление и температура окружающего воздуха. При понижении атмосферного давления разрежение уменьшается и, наоборот, при высоком атмосферном давлении увеличивается (при прочих равных условиях). С другой стороны, зимой разрежение больше, чем летом, вследствие увеличения разности температур, а следовательно, и плотностей уходящих газов и наружного воздуха. Разрежение уменьшается, если в газоходы и боров агрегата присасывается воздух, снижающий температуру уходящих газов, а также при появлении в борове влаги в результате подъема грунтовых вод. На степень разрежения, создаваемого дымовой трубой, оказывает влияние ветер, который в небольших установках может вызвать опрокидывание тяги, т. е. направить газы в трубе в обратную сторону. В этом случае возможно прекращение горения газа и попадание его из агрегата в помещение. В практике работы газифицированных котельных были случаи отравления обслуживающего персонала окисью углерода, образовавшейся и проникшей в помещение вследствие недостаточного разрежения в топке.

Розжиг горелок при отсутствии достаточного разрежения в топке не разрешается. Разрежение в топках промышленных печей и котлов большой мощности, оказывающих движению газов значительное сопротивление, создается при помощи дымососов

Контрольные вопросы

1. Какие существуют виды топлива, сжигаемые в котельных установ­ках? Назовите их элементарный состав.

2. Укажите основные характеристики топлив. Что такое условное топ­ливо?

3. Опишите процессы гомогенного и гетерогенного горения топлива-

4. Какие существуют способы сжигания твердых топлив?

5. Назовите состав продуктов сгорания. Как их рассчитывают?

6. Для чего определяют энтальпию продуктов сгорания и какие температуры сгорания рассматриваются?

7. Какие методы применяют для сжигания твердого, жидкого и газо­образного топлив?

8. Для чего применяют пылевидное сжигание твердых топлив в котельных агрегатах?

9. Какое основное оборудование применяют для пылеприготовления твердого топлива?

10. В чем заключается принцип работы форсунок для сжигания жидкого топлива механического и паровоздушного распыливания?

11. Каким образом классифицируются газовые горелки по способу смешения с воздухом и как они влияют на факел в топочной камере?

12. Объясните схемы конструкций инжекционных горелок и назовите особенности их работы.

13. Что такое комбинированные горелочные устройства, применяемые при сжигании двух видов топлива?